Архитекторы компьютерного мира

Уже в первой его вычислительной машине М-2 были успешно реализованы новые по тем временам такие технические решения, как элементы страничной организации памяти и сочетание операций с фиксированной и плавающей точкой. Он был разработчиком одной из первых в стране машин М-4 второго поколения на транзисторной элементной базе, причем на основе модернизированного варианта машины (М4-2М) были построены первые кластеры (многомашинные вычислительные комплексы). В полной мере идея многомашинных вычислительных комплексов нашла свое отражение в проекте системы М-9 и многопроцессорной системе М-10 с программно-перестраиваемой линейкой синхронных процессоров и векторной архитектурой. На базе 76 систем М4-2М и М-10 был создан и находился в постоянной круглосуточной эксплуатации крупнейший в нашей стране многомашинный вычислительный комплекс, объединенный каналами данных длиной в десятки тысяч километров. На системе М-10 были проведены сложные научные эксперименты по моделированию плазмы и впервые в мире получены данные по явлению коллапса в плазме, что не удалось сделать американским ученым на компьютере CDC-7600.

М. А. Карцев являлся одним из первых разработчиков системы четвертого поколения М-13, в которой использовались в качестве элементной базы БИС (большие интегральные схемы). Многопроцессорная система М-13 была первой в нашей стране вычислительной системой с векторно-конвейерной архитектурой.

М. А. Карцев являлся одним из инициаторов в нашей стране использования достижений оптоэлектроники в вычислительных комплексах. Впервые в его институте (НИИ вычислительных комплексов) была реализована волокон- но-оптическая система для многомашинного комплекса, состоящего из шести машин М-10.

Михаил Александрович Карцев родился 10 мая 1923 года в Киеве в учительской семье. Вскоре после его рождения умер отец, и Михаил вместе с матерью сначала жил в Одессе, затем в Харькове, а с 1934 по 1941 годы — снова в Киеве. В Киеве, в 1941 году, он и закончил среднюю школу. В начале войны его направили на оборонные сооружения в Донбасс, а в сентябре 1941 года призвали в армию. Всю войну он прослужил танкистом, участвовал в освобождении Румынии, Венгрии, Чехословакии и Австрии.

В 1947 году после демобилизации М. А. Карцев поступил на радиотехнический факультет Московского энергетического института (МЭИ). Будучи студентом пятого курса (на третьем он сдал экстерном все экзамены за четвертый курс) в 1950 году по совместительству он стал работать в лаборатории электросистем Энергетического института АН СССР, где участвовал в создании одной из первых отечественных вычислительных машин — М-1. В 1952 году в должности младшего научного сотрудника Карцев возглавил коллектив разработчиков вычислительной машины М-2. Работы по ее созданию были проведены в кратчайшие сроки с апреля по декабрь 1952 года (подробности ее разработки и основные характеристики приведены в очерке, посвященном И. С. Бруку). Главное, что хотелось бы отметить — машина М-2 положила начало созданию экономических вычислительных машин среднего класса. В этом была немалая заслуга М. А. Карцева.

В 1957 году директор Радиотехнического института АН СССР академик А. Л. Минц обратился к И. С. Бруку с предложением разработать электронную управляющую машину (ЭУМ) для управления экспериментальным радиолокационным комплексом "Днепр". Предложение было принято, и с декабря 1957 года началась разработка ЭУМ М-4. Главным конструктором назначен М. А. Карцев. Под его руководством была создана спецлаборатория в только что организованном Институте электронных управляющих машин (ИНЭУМ) для проведения работ по проектированию и созданию М-4.

Вычислительная машина М-4 ознаменовала новую веху в деятельности М. А. Карцева как главного конструктора, причем машина по многим своим характеристикам была на уровне лучших мировых образцов компьютерной техники того времени (об этом мы узнали только в 90-е годы, а в 60-х годах информация о ней была закрытой, т. к. М-4 использовалась в системах раннего предупреждения о ракетном нападении — СПРН).

Во-первых, М-4 была одной из первых отечественных машин, построенных на транзисторах; во-вторых, впервые была использована гарвардская архитектура, в которой память разделена на память данных и память программ в целях повышения устойчивости к отказам и надежности машины; в-третьих, в М-4 впервые были внедрены периферийные процессоры (они появились в компьютерах третьего поколения — каналы ввода-вывода) для устранения противоречия между производительностью центрального процессора и внешних устройств; в-четвертых, в целях увеличения быстродействия, в арифметико-логическом устройстве была аппаратно реализована операция извлечения квадратного корня.